SU763802A1

SU763802A1 - Method for balancing automatic of extremum modulation a-c bridge circuits

Info

Publication number: SU763802A1
Application number: SU782627556A
Authority: SU
Inventors: Феодосий Борисович Гриневич
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1978-06-14
Filing date: 1978-06-14
Publication date: 1980-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при создании аналоговых и цифровых мостов перемен-с ного тока, служащих дл измерени комплексных сопротивлений и., проводимостей .The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the creation of analog and digital alternating current bridges used to measure complex resistances and conductances.

Известны способы уравновешивани автоматических мостов, в основу ко- .п торых положены пробные изменени уравновешивающих параметров (модул ци )Methods are known for balancing automatic bridges, which are based on trial changes in balancing parameters (modulation).

CiJ.CiJ.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ, основанный на им- 15 пульсной модул ции уравновешиваницих параметров, по которому формирование положительных и отрицательных регулирующих воздействий дл уравновешивани моста по каждому из регули- 20 руемых параметров производ т разновременно посредством осуществлени , импульсной модул ции параметра сначала одного знака, а потом противоположного с помощью одного и того же 25 модул тора 2.Closest to the invention is a method based on pulsed modulation of balancing parameters, in which the formation of positive and negative regulatory influences to balance the bridge for each of the controlled parameters is performed at different times by sign, and then the opposite with the help of the same 25 modulator 2.

Недостатком известного способа вл етс невысокое быстродействие уравновешиваемых по этому способу приборов , обусловленное необходимостью зат-зоThe disadvantage of this method is the low speed of equilibrated by this method of devices, due to the need for

рат времени на каждое положительное и каждое отрицательное модулирующее воздействи отдельно, а также на переходные процессы в усилительно-преобразовательном тракте приборов, вызванные прохождением через него модул ционных сигналов разных знаков.It is time for each positive and each negative modulating effect separately, as well as on transients in the amplifier-converter circuit of devices caused by the passage of modulation signals of different signs through it.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи мостов.The aim of the invention is to increase the speed of bridges.

Цель достигаетс тем, что по способу уравновешивани автоматических модул ционных экстремальных мостов переменного тока с помощью регулирующих воздействий, формируемых по каждому из уравновешивающих параметров на основании модул ционных воздействий, получаемых посредством пробных положительных и отрицательных изменений соответствующего параметра измерительной цепи, Положительное и отрицательное проб;ные изменени (модул цию)при формировании положительного и отрицательного регулирующих воздействий по уравновешивающему параметру осуществл ют одновременно и фиксируют на врем заданного цикла уравновешивани , полученные положительное и отрицательное модул ционные воздействи раздельно векторно суммируют с выходньом напр жением мостовой измерительной цепи, а затем из полученных сумм порознь скал рно вычитают значение выходного напр жени этой цепи, первую полученную разность используют в качестве положительного, а вторую - в ка .честве отрицательного регулирующих воздействий.The goal is achieved by the method of balancing automatic modulation extreme AC bridges with the help of regulatory actions generated by each of the balancing parameters based on the modulation effects obtained through trial positive and negative changes of the corresponding parameter of the measuring circuit, Positive and negative probes; changes (modulation) in the formation of positive and negative regulatory effects on balancing pas The meter is carried out simultaneously and fixed for the time of the specified equilibration cycle, the resulting positive and negative modulation effects are separately summed vectorially with the output voltage of the bridge measurement circuit, and then the output voltage of this circuit is subtracted from the received amounts, the first difference obtained is used as a positive, and the second - as a negative regulatory impact.

Предлагаемый способ уравновешивани применим дл большого класса автоматических мостов, измерительные цепи которых описьшают.с линейными функци ми комплексного переменного. На чертеже приведена упрощенна схема цифрового автоматического моета , дл реализации предлагаемого способа при уравновешивании прибора только по одному параметру.The proposed balancing method is applicable to a large class of automatic bridges, the measuring circuits of which describe the linear functions of the complex variable. The drawing shows a simplified scheme of a digital automatic washing machine, for implementing the proposed method, when the instrument is balanced by only one parameter.

Прибор содержит генератор питани 1, мостовую измерительную цепь 2, модул торы 3 и 4, сумматоры 5 и б, усилители-преобразователи 7, 8, 9, вычитающие устройства 10 и 11, детектор равновеси 12, триггер реверса 13 и реверсивный счетчик 14 с цифровы отсчетным устройством.The device contains a power generator 1, bridge measuring circuit 2, modulators 3 and 4, adders 5 and b, amplifiers-converters 7, 8, 9, subtractive devices 10 and 11, equilibrium detector 12, reverse trigger 13 and reversible counter 14 with digital reading device.

Модул тор 3 осуществл ет фиксированное положительное, а модул тор 4 фиксированное отрицательное модулирующие воздействи . На сумматоре 5 производитс векторное сложение модул ционного воздействи , поступающего с модул тора 3, с выходным напр жени ем измерительной цепи 2, а на сумматоре б осуществл етс векторное вычитание модул ционного воздействи поступающего с модул тора 4, из выходного напр жени мостовой измерительной цепи. Сигналы с мостовой измерительной цепи и сумматоров поступают на усилители-преобразователи 7, 8, 9, где они усиливаютс и детектируютс . Усилители-11реобразователи в зависимости от выходного .детектирующего устройства могут вьщавать сигналы в виде их средних, эффективных или амплитудных значений. Эти сигналы поступают на вычитающие устройства 10 и 11. Устройство IQ производит вычитание сигнала, пропорционального , например, среднему значению выходного напр жени мостовой измерительной цепи, из выходного суммарного сигнала усили1ел -преобразовател 7, а устройство 11 производит вычитание того же сигнала из выходного разностного сигнала усилител преобразовател 9. Выходной сигнал вычитающего устройства 10 фактически представл ет собой положительное, а выходной сигнал вычитающего устройства 11 - отрицательное регулирующее воздействи в виде посто нного тока или напр жени . Эти воздействи постпают на детектор равновеси 12, который измен ет их форму и превращает в серии импульсов дл управлени The modulator 3 performs a fixed positive, and the modulator 4 a fixed negative modulating effects. Adder 5 performs vector addition of modulation effect coming from modulator 3 with output voltage of measuring circuit 2, and adder vector subtraction of modulation effect coming from modulator 4 is performed from output voltage of bridge measuring circuit. The signals from the bridge measurement circuit and the adders are fed to transducer amplifiers 7, 8, 9, where they are amplified and detected. Depending on the output of the detecting device, amplifiers-11 converters can transmit signals in the form of their average, effective or amplitude values. These signals are sent to the subtractors 10 and 11. The IQ device subtracts a signal proportional to, for example, the average value of the output voltage of the bridge measuring circuit, from the output total signal of the amplifier-converter 7, and the device 11 subtracts the same signal from the output difference signal the amplifier of the converter 9. The output signal of the subtractor 10 is actually a positive one, and the output of the subtractor 11 is a negative regulating effect Twi in the form of direct current or voltage. These effects postpone the equilibrium detector 12, which changes their shape and turns into a series of pulses to control

триггером реверса 13 и реверсивным счетчиком 14. Реверсивный счетчик измен ет уравновешивающий параметр измерительной цепи 2 в направлении, определ емом состо нием .триггера реверса.the trigger of the reverse 13 and the reversible counter 14. The reversible counter changes the balancing parameter of the measuring circuit 2 in the direction determined by the state of the reverse trigger.

Уравновешивание моста по предлагаемому способу происходит следующим образом.Balancing the bridge according to the proposed method is as follows.

; Пусть мостова цепь 2 выведена из состо ни равновеси . Модул то- ры 3 и 4 осуществл ют соответственно положительное и отрицательное модулируквдие . воздействи и фиксируют их. Если в измерительной цепи 2 уравновешивающий параметр дл получени равновеси нужно, например, увеличить то модул ционное воздействие модул тора 3 вызывает уменьшение среднего значени выходного напр жени сумматора 5 , а модул ционное воздействие модул тора 4 вызывает увеличение среднего значени выходного напр жени сумматора 6. Следовательно, после усилени и детектировани сигналов усилител ми-преобразовател ми 7, 8 и 9 вычитающим устройством 10 формируетс отрицательный, а вычитающим устройством 11 - положительный сигналы . Так как уменьшение выходного напр жени сумматора соответствует стремлению измерительной цепи к равновесию при заданном модулирующем воздействии , то отрицательный выходной сигнал устройства 10 означает необходимость увеличить значение уравновешивающего параметра, т.е. устройством 10 формируетс положительное регулирующее воздействие. Детектор равновеси 12 формирует соответствующий импульс дл переброса триггера реверса 13 в состо ние 1, и на реверсивный счетчик подаютс импульсы до тех пор, пока прибор не придет в состо ние равновеси .; Let pavement chain 2 be out of balance. Modules 3 and 4 respectively provide positive and negative moduli. impact and fix them. If, in measuring circuit 2, the balancing parameter for obtaining equilibrium is necessary, for example, to increase, then the modulation effect of modulator 3 causes a decrease in the average value of the output voltage of the adder 5, and the modulation effect of modulator 4 causes an increase in the average value of the output voltage of the adder 6. Therefore After amplification and detection of signals by amplifiers 7, 8 and 9, the subtractive device 10 produces a negative signal, and the subtractive device 11 produces a positive signal. Since a decrease in the output voltage of the adder corresponds to the tendency of the measuring circuit to equilibrium at a given modulating effect, the negative output signal of the device 10 means the need to increase the value of the balancing parameter, i.e. The device 10 forms a positive control action. The equilibrium detector 12 generates a corresponding impulse to flip the flip-flop of the reverse 13 to state 1, and pulses are applied to the reversible counter until the device comes to equilibrium.

Аналогично происходит уравновешивание моста, если измерительна цепь выведена из состо ни равновеси так, что значение уравновешивающего параметра нужно уменьшить. Только в этом случае вычитающим устройством 11 формируетс отрицательное регулирующее воздействие, а триггер реверса 13 перебрасываетс в состо ние 1. На реверсивный счетчик 14 с детектора равновеси 12 подаютс импульсы до тех пор, пока измерительна цепь не придет в состо ние равновеси .Similarly, balancing of the bridge occurs if the measuring circuit is brought out of equilibrium so that the value of the balancing parameter must be reduced. Only in this case a negative regulating action is formed by the subtracting device 11, and the trigger of the reverse 13 is transferred to the state 1. The reversing counter 14 from the equilibrium detector 12 is pulsed until the measuring circuit reaches an equilibrium state.

В равновесном состо нии оба модулирующих воздействи вызывают только увеличение выходных сигналов сумматоров 5 и б. Следовательно, вычитающими устройствами 10 и 11 формируютс только положительные сигналы и регулирующие воздействи отсутствуют .In the equilibrium state, both modulating effects cause only an increase in the output signals of the adders 5 and b. Therefore, subtractive devices 10 and 11 generate only positive signals and there are no control actions.

Claims

The application of the proposed method makes it possible to combine positive and negative modulation powers (by acting and due to this, the modulation time is halved by one parameter. The same shortening of the modulation time occurs also when balancing the bridge with a different parameter. In addition, forming positive and negative regulating effects of individual channels with fixed trial changes of balancing parameters by 30-50% - reduces the time of transients in the amplification-conversion All this allows to increase the speed of devices built by the proposed method by two, three times. Formula of the invention The method of balancing automatic modulation extremums of alternating current by means of regulating influences generated by each of the balancing parameters based on the modulation effects obtained through trial positive and negative changes of the corresponding parameter of the measuring circuit, characterized in that, in order to increase the Bridge effects due to reduction of transient processes, positive and negative test changes (modulation) in the formation of positive and negative regulatory influences by the balancing parameter are carried out simultaneously and fixed for the time of the specified balancing cycle, and the resulting positive and negative modulation effects are separately vector summed with . the output voltage of the bridge measuring circuit, and then from the amounts obtained, the value of the output voltage of this circuit is separately subtracted scalarly, the first difference obtained is used as a positive, and the second is used as a negative regulatory influence. Sources of information taken into account during the examination 1. F. F. Grinevich. Automatic AC bridges, Novosibirsk RIO, Sib. Branch of the USSR Academy of Sciences, 1964, p. 130.

2. USSR author's certificate number 331319, cl. G 01 R 17/10, 07.27.70.